600MW機組脫硫除塵系統改造初探

孫慧峰

陜西國華進錦界能源有限責任公司

600MW機組脫硫除塵系統改造初探

孫慧峰

陜西國華進錦界能源有限責任公司

本文在對現有600MW機組脫硫除塵系統的主要工作原理和其中所出現的問題進行分析的基礎上，結合脫硫除塵系統改造工程的主要指標和要求，對600MW機組脫硫除塵系統的改造方案進行研究。

600MW機組；脫硫除塵；系統改造

1 前言

在社會經濟的快速發展中，工業化水平的不斷提升也使環境資源問題逐漸暴露在人們的視野當中，目前我國的能源結構仍舊是以煤炭為主，煤炭資源的大量使用，導致其中的硫化物和氮氧化物不斷的增多，嚴重影響人們的實際生存環境，在目前“綠色環保”社會理念的引導下，需要對電廠600MW機組中的脫硫除塵系統進行改造，以此來進一步提高除塵效率，減少污染物的排放量，實現節能減排的最終目標。

2 現有電除塵的原理和存在問題

現有電除塵器的主要工作原理為通過氣體電力，使空氣中的粉塵粒子荷電，在相應電廠的作用下，能夠將這些帶點粒子移動到相應除塵設備當中，通過振動或者沖洗，來達到除塵的目的，目前我國電廠中所使用的電除塵設備主要包括干式除塵器和濕法除塵器等，這樣兩種除塵設備的工作原理相同，其主要差異在于對粉塵的收集，干式除塵器主要是通過振動和敲打來對粉塵進行收集處理，而濕法除塵器主要是采用特定的液體來對放電極表面的粉塵進行清理。在目前的電除塵系統中，主要是通過提高放電級和收塵級之間的場強，是空氣中的粉塵能夠更快的荷電，以此來提高整體除塵效率，但是根據目前的調查來看，經過改造的機組除塵設備的煙氣含塵量雖然已經低于國家標準，但是仍舊達不到目前各地區“煙塵零排放”的標準，所以說需要對其進行改造升級。

3 現有機組脫硫系統原理和主要問題

現有機組脫硫系統中的主要原理是通過石灰石、水和二氧化硫之間的化學反應，生成硫酸鈣，以此來實現脫硫的目的，其主要化學反應式體現在以下：

目前電廠所使用煤炭中存在較多的二氧化硫，現有脫硫系統脫硫效率為95%，根據物料平衡計算結果，燃用設計及校核煤種時，煙囪入口SO2濃度分別為不大于43和106（mg/Nm3）。根據上述機組脫硫系統的主要原理，目前對于機組脫硫系統的改造，主要采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術，主要包括煙氣系統、二氧化硫收集系統、石灰石制備系統和石膏脫硫系統，各個系統之間的共同作用，來實現整體的脫硫效果。目前脫硫系統中所出現的主要問題體現在這樣幾個方面：首先，經過改造升級的脫硫系統所排放的二氧化硫濃度仍舊不能達到相應的電工工程計劃排放指標，另外，在目前所使用的石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術中，吸收塔出口煙氣溫度在50℃左右，在經過脫硫之后，煙氣的溫度較低、濕度較大，在排放的過程中很容易冷凝成液體，不能及時的排放到大氣當中，一些沒來得及蒸發的大體積液體會降落到煙囪周圍的地面上，造成環境污染。最后，這些冷凝形成的滴液中含有一定程度的二氧化硫物質，具有一定的腐蝕性，能夠對電廠的設備和建筑物產生一定的危害，同時也會對周邊居民的生活環境造成一定的影響。

4 600MW機組脫硫除塵系統的改造

根據當地電廠的實際計劃要求，要求經過改造的脫硫除塵系統中二氧化硫的排放量不僅需要滿足國家的相關規定要求，其煙塵排放濃度也需要滿足煙氣污染物“近零排放”的要求，在這樣的排放性能指標要求下，來對改造設計技術參數進行確定。實際的脫硫除塵系統改造方案體現在以下幾個方面：

(1)首先是電除塵器的改造方案。目前現有電除塵器應用中所存在的主要問題為煙氣排放量不能滿足“近零排放”的指標要求，同時除塵效率和電能損耗也需要進一步的改進和完善，結合所指定的排放性能指標，可以在原有電除塵設備的基礎上來對其進行改造升級，目前主要包括移動極電除塵技術和濕式除塵技術。移動極電除塵器和濕式電除塵器相比較來說，兩者的出口煙塵排放濃度均能滿足實際標準要求，但是移動極電除塵器的結構較為復雜，而濕式電除塵器的結構簡單，其中需要沖洗水系統來對所收集的煙塵進行處理，并且濕式電除塵器能夠適應任何煤種，除塵效率不受電阻值和人口煙塵濃度的影響，并且整體壽命較長，但是需要在脫硫之后才能投入使用。經過對比，可以采用濕式除塵技術來進行使用。

(2)脫硫技術改造方案。在對脫硫除塵效率和原有設備應用等方面進行綜合考慮的基礎上，此次脫硫技術改造需要在原有石灰石—石膏濕法技術的基礎上來進行，主要是對吸收塔和煙氣系統進行改造。對于吸收塔來說，需要對吸收塔系統進行增容改造，也就是說根據實際情況提高入口處二氧化硫的濃度，以此來增加脫硫效率，要想實現二氧化硫和煙塵的超凈排放，可以采用托盤塔+高效除霧器方案來進行解決，這樣的方案主要是設置合金托盤，以使吸收塔內流場的均勻度得以改善，煙氣與漿液接觸的機率，增大增加周邊噴嘴流量，設置增效環，以防止塔壁煙氣逃逸，提高其脫硫除塵效率，另外也可以采取采用CFD模擬技術分析，以保證吸收塔入口煙道、噴淋層入口截面、除霧器入口截面、吸收塔出口煙道速度偏差在規定范圍內；持液層的高度增大，提高二氧化硫和微細粉塵（PM2.5）的捕集效率。

5 結束語

600 MW機組脫硫除塵系統的改造在電廠發展過程是非常有必要的，在對電除塵器工作原理和脫硫原理進行分析的基礎上，結合所指定的排放性能指標，來對脫硫除塵系統進行改造，以此來減少污染物的排放和能源使用，促進電廠的可持續發展。

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